检索结果-内蒙古大学图书馆

高压物理学报 2025年第4期39卷 28-43页

作者：周涛刘益军王子豪杨开华贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

镁合金在汽车、航空航天、电子工业等领域的应用日益广泛。为了准确描述AZ31B镁合金在高速冲击荷载作用下的响应,建立了金属动态本构模型,并编译成VUMAT用户子程序。采用万能试验机进行了光滑圆棒的准静态拉伸和异形剪切试验,基于ABAQUS... 详细信息

镁合金在汽车、航空航天、电子工业等领域的应用日益广泛。为了准确描述AZ31B镁合金在高速冲击荷载作用下的响应,建立了金属动态本构模型,并编译成VUMAT用户子程序。采用万能试验机进行了光滑圆棒的准静态拉伸和异形剪切试验,基于ABAQUS/EXPLICIT建立了有限元模型,通过数值模拟校准了AZ31B镁合金的强度模型和失效准则的相关参数。通过对比数值模拟结果与0.5-cal FSP子弹及20 mm FSP子弹冲击AZ31B镁合金靶板试验结果,验证了模型的精确性和适用性,分析了弹头形状和靶板厚度对弹丸高速侵彻AZ31B镁合金的影响。研究发现:当前模型能较好地预测靶板的弹道极限和穿孔破坏形貌;不同形状弹丸冲击下AZ31B镁合金靶板的失效机制不同,平头弹对应的弹道极限最大,锥形弹对应的弹道极限最小;靶板厚度会影响失效模式,厚靶以剪切破坏为主,而薄靶以弯曲变形和花瓣形撕裂破坏为主。

关键词： AZ31B镁合金动态本构模型弹丸侵彻破坏模式

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Al-Cu多晶锯齿形屈服现象中的尺度效应

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物理学报 2006年第7期55卷 3558-3568页

作者：卢俊勇蒋震宇张青川江慧丰刘颢文中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

对Al-Cu多晶合金锯齿形屈服现象中各特征物理量(应力跌幅、跌落时间和再加载时间)随应变演化的规律进行了系统研究,讨论了不同厚度试件演化结果的区别.同时,这种尺度效应还表现为相同加载条件下1,2mm厚度试件与3mm厚度试件的Portevin-Le... 详细信息

对Al-Cu多晶合金锯齿形屈服现象中各特征物理量(应力跌幅、跌落时间和再加载时间)随应变演化的规律进行了系统研究,讨论了不同厚度试件演化结果的区别.同时,这种尺度效应还表现为相同加载条件下1,2mm厚度试件与3mm厚度试件的Portevin-LeChartelier(PLC)类型的差异.利用非线性时间序列分析的方法对前者在相空间中吸引子的几何特性进行了描述,并通过主分量分析的方法初步判定其中存在着混沌行为.后者演化过程中应力跌落事件按跌落幅度统计分布符合幂律规律,具有自组织临界性特征.最后,借助自组织临界性概念,从微观涨落被非线性机理放大角度尝试性地对PLC变形带的形成提出了一个解释.

关键词：锯齿形屈服尺度效应 Al-Cu合金

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双重孔径泡沫金属材料的强度和热性能多目标优化设计

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金属学报 2010年第1期46卷 104-110页

作者：寇东鹏虞吉林中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

对双重孔径泡沫金属稳态热传导过程进行了数值模拟,发现相同密度下双重孔径泡沫金属导热系数高于单一孔径泡沫金属,但随着孔径比增大,材料导热系数减小。通过对有限元计算结果的多项式拟合得到了目标函数,建立了包含强度、隔热和轻质3... 详细信息

对双重孔径泡沫金属稳态热传导过程进行了数值模拟,发现相同密度下双重孔径泡沫金属导热系数高于单一孔径泡沫金属,但随着孔径比增大,材料导热系数减小。通过对有限元计算结果的多项式拟合得到了目标函数,建立了包含强度、隔热和轻质3个目标函数的多目标优化设计数学模型,讨论了构件质量一定的情况下双重孔径泡沫金属材料设计参数的选取,获得了满足强度要求,同时隔热性能最优的泡沫金属孔径比、密度和构件厚度。泡沫金属构件隔热参数——屈服应力图表明,作为同时满足承载和隔热要求的泡沫金属板构件,选用双重孔径泡沫金属的构件综合性能要显著优于单一孔径泡沫金属构件。

关键词：泡沫金属强度热性能多目标优化设计

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非晶Ti_3Al合金的变形晶化机理的原子模拟

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物理学报 2007年第3期56卷 1489-1493页

作者：王海龙王秀喜王宇梁海弋中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026

利用分子动力学方法研究了非晶Ti3Al合金拉伸过程中的晶化行为,模拟结果表明局部塑性变形导致非晶合金晶化.从微观结构演化的角度分析了拉伸过程中的晶化机理,局部剪切导致拉伸过程中晶粒发生成核与合并,最终生成的晶粒具有面心立方结构... 详细信息

利用分子动力学方法研究了非晶Ti3Al合金拉伸过程中的晶化行为,模拟结果表明局部塑性变形导致非晶合金晶化.从微观结构演化的角度分析了拉伸过程中的晶化机理,局部剪切导致拉伸过程中晶粒发生成核与合并,最终生成的晶粒具有面心立方结构.晶核的生长过程伴随着应力强化现象,非晶相中的纳米晶粒能提高非晶合金材料的强度.

关键词：非晶合金变形晶化分子动力学 Ti3Al合金

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分子动力学模拟金属玻璃压痕过程的应力晶化行为

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中国有色金属学报 2007年第1期17卷 85-91页

作者：王海龙王秀喜王宇梁海弋中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026

采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟金属玻璃在压痕过程中的晶化行为,从微观结构演化的角度考察应力晶化过程中晶粒的形核、长大与合并的过程。局部较大剪切应力导致内部临近的非晶原子形成晶核,发生晶粒生长与合并的区域与He... 详细信息

采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟金属玻璃在压痕过程中的晶化行为,从微观结构演化的角度考察应力晶化过程中晶粒的形核、长大与合并的过程。局部较大剪切应力导致内部临近的非晶原子形成晶核,发生晶粒生长与合并的区域与Hertz理论符合。最终生成的晶粒具有面心立方结构,其(111)方向平行于剪切面。计算结果与文献中的实验现象一致,并且符合最小能量准则。

关键词：金属玻璃应力晶化分子动力学压痕

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单壁碳纳米管拉伸变形的原子尺度模拟

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Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第2期18卷 187-192页

作者：王宇王秀喜倪向贵成琴中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026

采用分子动力学方法对单壁碳纳米管的拉伸变形行为进行了模拟,结果表明,碳纳米管具有较高的断裂应变.在结构产生缺陷之前,碳纳米管表现出弹性变形的特征.通过对能量变化的分析可以看出,能量分布的不均匀是导致结构失稳产生缺陷的主要因... 详细信息

采用分子动力学方法对单壁碳纳米管的拉伸变形行为进行了模拟,结果表明,碳纳米管具有较高的断裂应变.在结构产生缺陷之前,碳纳米管表现出弹性变形的特征.通过对能量变化的分析可以看出,能量分布的不均匀是导致结构失稳产生缺陷的主要因素.通过对含初始结构缺陷的碳纳米管在拉伸变形过程中的构型变化进行分析,发现在缺陷附近原来相邻的两个六边形蜂窝结构,随着拉伸变形的发展转变成5 7结构(Stone Wales转变),能量产生突变,应变能的释放使系统能量降低.分析也表明,较少数目的初始缺陷对碳纳米管的力学性质并不会有太大影响.

关键词：单壁碳纳米管拉伸变形结构缺陷

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高速列车侧窗受交会压力波作用的动态响应

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机械工程学报 2013年第9期49卷 30-36页

作者：钱春强郑志军虞吉林李松晏中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026

采用有限元法模拟高速列车车厢在三种等速(250 km/h、350 km/h和500 km/h)明线交会时产生的压力波作用下的动态响应过程,得到侧窗中心Mises应力随时间的变化曲线,并与相同幅值变化的均布动载及最大静载两种工况进行对比。结果表明同节... 详细信息

采用有限元法模拟高速列车车厢在三种等速(250 km/h、350 km/h和500 km/h)明线交会时产生的压力波作用下的动态响应过程,得到侧窗中心Mises应力随时间的变化曲线,并与相同幅值变化的均布动载及最大静载两种工况进行对比。结果表明同节车厢各个侧窗中心所达到的最大应力值表现出沿载荷移动方向随侧窗位置不同逐渐增加的趋势。当交会速度较低时,在均布动载荷作用下计算得到的侧窗中心应力峰值均高于静载和移动压力波的情况;而随着交会速度的提高,在移动压力波作用下的侧窗应力峰值高于其他两种情况。在等速交会速度为500 km/h时,车厢各个侧窗瞬时挠度在压力波第二个峰值到达时表现出混乱。研究表明在高速列车交会时的车窗安全性评估中必须考虑移动压力波的影响。

关键词：列车交会压力波侧窗应力峰值弯曲波

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Al-Mg合金中锯齿形屈服现象的热分析

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物理学报 2010年第1期59卷 458-465页

作者：曹鹏涛张青川符师桦胡琦高云中国科学技术大学、中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

研究了在室温、定加载应变率拉伸的情况下Al-Mg合金中的锯齿形屈服现象.伴随着锯齿形屈服现象的发生,试件表面温度场会发生变化.而红外相机能以较高的时间、空间分辨率记录下随时间变化的试件表面温度场图像.通过分析这些热图像,探讨了... 详细信息

研究了在室温、定加载应变率拉伸的情况下Al-Mg合金中的锯齿形屈服现象.伴随着锯齿形屈服现象的发生,试件表面温度场会发生变化.而红外相机能以较高的时间、空间分辨率记录下随时间变化的试件表面温度场图像.通过分析这些热图像,探讨了A,B两种类型带的传播规律,得到了局域变形带的带宽、倾角、传播速度等特征参数.在此基础上,引入热传导方程,求得了带内的应变率.实验和计算都发现B类型带产生时试件表面带外区域存在弹性收缩现象,由此提出以是否存在带外收缩变形作为划分A,B类型带的新标准.

关键词：锯齿形屈服红外测温动态应变时效应变局域化

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TiNi柱壳在不同约束下的横向冲击实验

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爆炸与冲击 2015年第3期35卷 296-303页

作者：张科唐志平中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

为了解TiNi柱壳横向压缩力学性能以制造可重复使用抗冲吸能装置,对有、无侧向约束的TiNi柱壳进行了横向冲击实验。利用改进的霍普金森压杆装置（SHPB）,配套波形分离方法,实现了较长时间（~3ms）的波形测量,获得了TiNi柱壳在动态加载下... 详细信息

为了解TiNi柱壳横向压缩力学性能以制造可重复使用抗冲吸能装置,对有、无侧向约束的TiNi柱壳进行了横向冲击实验。利用改进的霍普金森压杆装置（SHPB）,配套波形分离方法,实现了较长时间（~3ms）的波形测量,获得了TiNi柱壳在动态加载下的载荷压缩量曲线。通过高速摄影,捕捉了柱壳的动态变形过程。结果表明,无约束试件具有优良的可恢复变形能力,承载力平台段特征明显。侧向约束的引入,可以有效提高柱壳的承载力和耗能能力,可以承受更高速度的冲击。选择合适的约束组合,可望同时实现较大压缩行程和高耗能,制造实用的抗冲吸能装置。

关键词：爆炸力学横向冲击抗冲吸能 TiNi柱壳

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TiNi相变悬臂梁的横向冲击特性实验研究

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爆炸与冲击 2007年第4期27卷 289-295页

作者：唐志平卢艰春张兴华中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

利用改装的霍普金森压杆装置对TiNi形状记忆合金圆截面悬臂梁进行了横向冲击实验研究,并与45#钢悬臂梁的实验结果进行了对比,目的是探索相变对结构动态响应的影响。结果表明:在同样冲击条件下,TiNi悬臂梁的吸能效率优于钢悬臂梁;发现冲... 详细信息

利用改装的霍普金森压杆装置对TiNi形状记忆合金圆截面悬臂梁进行了横向冲击实验研究,并与45#钢悬臂梁的实验结果进行了对比,目的是探索相变对结构动态响应的影响。结果表明:在同样冲击条件下,TiNi悬臂梁的吸能效率优于钢悬臂梁;发现冲击过程中,TiNi试件根部内侧可能形成局部"相变铰",使阻力曲线的斜率发生变化;卸载后"相变铰"消失,TiNi悬臂梁试件基本回复原状,钢试件则留下显著的残余变形。TiNi悬臂梁的冲击特性受热弹性马氏体相变和逆相变的支配,不同于传统的弹塑性机制。

关键词：固体力学冲击相变横向冲击TiNi悬臂梁相变铰形状记忆合金

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